回し車を改造する

まずは歩数計本体をばらします。磁石ははずし、センサーもニッパーなどで切り取ります。

はずした場所には電線をはんだ付けし、電線の先に切り取ったセンサーを取り付けます。

改造といっても回路を延長しただけですね (^^;

これがセンサー部分です。ガラス管のような部品はおそらくこれだけなので、誰が見てもわかると思います。

これが回し車です。おそらくどこの店でも一番安い値段で売っている、塩化ビニル製のものです。

内径は約13cm。一周回すと41cm走ったことになります。

裏に磁石をつけます。重さのバランスを考えて、２つつけました。

１周で２カウントされることになるので、１カウントは約20cmとなります。

てくてくエンジェルには、自分の歩幅を入れておくと歩数と掛け合わせて移動距離を出してくれる機能があります。そこで、歩幅は20cmとして登録してみました。

回し車を飼育ケージの金網に取り付け、金網の隙間にセンサーをセロテープで貼り付けます (^^;

回し車を回すと歩数計がカウントしました。問題なさそうです。

最初の問題点

取り付けた翌日、わくわくしながら歩数計をチェックします。（注：ハムスターは夜行性なので、主に深夜に回し車を回します）

およそ 600m 走ったようです。…そんなものなのか？　本には１日に10Km程度は走る動物とあったが…

その日の夜に注意して観察すると、ハムスターがいつものようには回し車を回さず、嫌がっているようです。

いろいろ確認すると、問題点がわかりました。

カウントのために取り付けた磁石によって、回し車が金網に引き寄せられていたようです。

それによって回し車の普通は接触しないところが接触し、回すとガタガタと激しく振動する上に、回すのに力がいるようになっていました。

早速改造。接触するのは仕方が無いので、それによって回転が悪くならないように、プラ板でワッシャ−を作ってやります。

…しかし、これも根本対策にならず。

実は、数日間悪戦苦闘したのですが、ワッシャ−は軟らかい塩ビの回し車を削ってしまうようです。さまざまなワッシャ−を作り、試しましたが、一番走る日でも 5km 程度。そんな日でも、見ていると以前のように喜んで走っているようには見えないのです…

一念発起し、やはり当初計画どおりの光によるカウンタを作ることにします。

LEGO LOGO で使っていた光センサーは「フォトリフレクタ」と言うそうです。反射型フォトインタラプタと呼ぶ場合もあります。

出力はアナログなので、適当な閾値で ON/OFF が切り替わるようなスイッチ回路を組む必要がありそうですが…自作回路なんて作ったことが無いのですが、きっとなんとかなると考えて秋葉原に行きます。

買ってきたものは、フォトリフレクタ・適当な抵抗・適当なトランジスタ。まじめな回路を組もうと言うのではないのだから、適当でもなんとかなるはず！(笑)

こいつがフォトリフレクタです。テレビのリモコンなどでも使われる、赤外線発光素子と赤外線受光素子を並べてくっつけただけという、ありがたい装置です(笑)
　赤外線は目には見えませんが、デジカメを通して見ることが出来ます。知っておけば工作のときに何かと役に立つでしょう。

　まずはフォトリフレクタの原理を知っておきましょう。とても簡単です。

• 赤外線発光素子は、電気を流すと赤外線を出します。(このとき、＋−をつなぐ向きがあるので注意）
• 受光素子は、受け取った赤外線の量で抵抗が変わります。たくさん赤外線が入ってくるときは抵抗が小さいのですが、赤外線が入ってこないと抵抗が大きくなります。
• 素子同士は隣りに並んでいるので、発光素子の光が直接受光素子に入ることはありません。しかし、至近距離にものがあったときには、反射して光が入るようになります。

ここで、抵抗が問題になるようなので、テスターを当てて測ってみました。最終的には、白黒の紙を回し車につけてその色を判別しようと考えているので、同じような状況の抵抗を測ります。

発光側には乾電池２本(2.4V)をつなぎ、色のついた紙の上に持っていったときの抵抗を読みます。

というわけで、早速回し車を新調することにします。電気工作は秋葉原が遠くて簡単には出来ませんでしたが、ペットショップなら近所にもあります。

ペットショップの展示品をさんざん手で回して選んだのがこれ。

「回りやすさ」だけなら他にもスムーズに回るものがありましたが、軸が鉄で磨り減りにくそうなこと、車の側面が十分に広く、思い切り走れそうなことなどが選択の決め手となりました。

そして、すぐに改造を施します。例によって5inchフロッピーのライトプロテクトシールと、アルミホイルを貼ります。

構造上軸は外れなかったので、きれいに丸く貼るのはあきらめました。

前の回し車と違い、センサーを取り付ける場所が無かったので、センサーは金網側に固定することにします。

そのため、割り箸を適当な長さに切ったものにセンサーを接着し、逆側には取り付けのためのナットを接着しました。

適当なセンサーカバーもつけ、回し車とセンサーをケージにセットします。

ナットとビスは金網の隙間よりも狭いので、透明プラ板でワッシャ−を作っています。

「新しいのを買ってきた」というだけで、あまり改造箇所はありませんので記事は簡単です。決して手抜きなわけではありません (^^;

しかし、この回し車の効果は絶大でした…

前の回し車では最大 9Km だったのが、この回し車にしてからは最低 10Km となっています。

現在のところ、最も走った日で一日 18Km。普通は 13Km程度走っているという感じです。

現在の問題点

大きな問題は出ていないので、そのうち何とかしたいと思うことを…

本来なら、閾値回路・スイッチング回路をちゃんと組んでやるべきでしょう。しかし、歩数計が閾値回路を持っており、それを流用していることになるのでそれはそれでよいと思っています。

しかし、閾値の調整はできるべきです。受光素子はもともと「可変抵抗」として動いていて、その抵抗値の「どこか」に閾値があります。

ならば、閾値の調整というのも簡単な話で、受光素子につながる線のどこかに可変抵抗を入れるだけです。

これだけで、うまくカウントしないときの回路調整が容易になりますし、銀紙・黒プラスチックという組み合わせ以外でも、微調整によって動作させることができるようになるでしょう。

もう一つの課題は電源です。赤外線を出すためだけに電池をつないでおくのは邪魔すぎます。

ためしに歩数計本体の電池から並列に電気を引くようにしたところ、歩数計が動かなくなりました。

あたりまえです。発光素子はほとんど抵抗が無く、歩数計はそれなりの抵抗があるからです。電気は抵抗の少ないほうに多く流れますので、歩数計には電気が流れなくなってしまったのです。

じゃぁ適当な抵抗をつけてやればいいんじゃないかな〜、と思っているのですが、そのためだけに秋葉原に行くのが面倒で実行していません。

終わりに